(57)【要約】【課題】配線の本数を削減可能なロータリースイッチを実現する。【解決手段】ドアに連動する回転部材６に設けられかつ互いに電気的に接続されたコンタクト６ａ・６ｂ・６ｃと、回転に応じて各コンタクトと適宜接触する各プレート７ａ・７ｂ・７ｃとを有するロータリースイッチ５を用い、コンタクト６ｃはプレート７ｃを介して常に接地し、半ドアでコンタクト６ｂが接触するプレート７ｂを第１の外部接続端子５ａに接続し、全閉位置でコンタクト６ａが接触するプレート７ａは抵抗Ｒ１を介して端子５ａと接続する。コンタクトの接触状態で高電圧・低電圧・接地の３状態を１つの端子５ａで検出することができるため、信号線を減らすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の可動部材と連結される回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する本体と、前記回転部材及び前記本体の一方に設けられたコンタクトと、前記回転部材及び前記本体の他方に設けられたリレープレートと、前記コンタクト及び前記リレープレート間の導通状態を外部に信号出力するための第１及び第２の外部接続端子とを有し、
前記コンタクトと前記リレープレートとにより前記回転部材の異なる回転位置に応じてオンオフの組み合わせが変化する第１及び第２のスイッチが構成され、
前記第１及び第２の外部接続端子間に前記第１及び第２のスイッチが互いに並列に接続されていると共に、少なくとも前記第１の外部接続端子と前記第２のスイッチとの間に電圧可変手段が接続されていることを特徴とするロータリースイッチ。
【請求項２】
前記異なる回転位置は、前記第１及び第２のスイッチの双方がオフする第１範囲と、前記第１のスイッチのみがオンする第２範囲と、前記第１及び第２のスイッチの双方がオンする第３範囲とからなることを特徴とする請求項１記載のロータリースイッチ。
【請求項３】
車両の開閉体閉鎖装置の開位置・半開位置・閉位置の３位置を判別するべく当該閉鎖装置に連動するように設けられた回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する本体と、前記回転部材及び前記本体の一方に設けられたコンタクトと、前記回転部材及び前記本体の他方に設けられたリレープレートと、前記コンタクト及び前記リレープレート間の導通状態を外部に信号出力するための第１及び第２の外部接続端子とを有し、
前記コンタクトと前記リレープレートとにより前記回転部材の前記３位置に応じてオンオフの組み合わせが変化する第１及び第２のスイッチが構成され、
前記第１及び第２の外部接続端子間に前記第１及び第２のスイッチが互いに並列に接続されていると共に、少なくとも前記第１の外部接続端子と前記第２のスイッチとの間に電圧可変手段が接続されていることを特徴とする車両用開閉体閉鎖装置の位置検出用ロータリースイッチ。
【請求項４】
前記３位置は、前記第１及び第２のスイッチの双方がオフする第１範囲と、前記第１のスイッチのみがオンする第２範囲と、前記第１及び第２のスイッチの双方がオンする第３範囲とからなることを特徴とする請求項３記載の車両用開閉体閉鎖装置の位置検出用ロータリースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部材の位置検出に好適なロータリースイッチ及び車両用開閉体閉鎖装置の位置検出用ロータリースイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動部材の位置を検出する方法としては、可動部材の移動範囲の所定位置にリミットスイッチや非接触式スイッチを配置したり、可動部材にポテンショメータを連結したりするものがあった。一方、自動車などの車両にあっては、ドアやテールゲートなどの種々の開閉体が設けられており、これらの開閉体と車体とを完全なロック状態とするための閉鎖装置を備えたものがある。そして、これら開閉体の自動制御などにおいては、閉鎖装置の位置検出を行う必要がある場合にロータリースイッチを設けたものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１２５７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したようなロータリースイッチを用いることにより、複数の位置検出スイッチを１つのロータリースイッチにまとめることができ、コンパクト化に有効である。一方、上述の閉鎖装置によって自動車の開閉体の１つであるドアをロック動作させる場合、そのロック時に半ドア（半開）状態を経て全閉にする場合には開位置及び全閉位置の他に半ドア位置も検出して制御を行うようにしている。
【０００４】
ロータリースイッチをドアの閉鎖装置に用いた例として例えば図５を参照して示す。なお、ドアの閉鎖装置に関しては、公知のストライカとラッチとを用いた構造であって良く、簡単な説明とする。
【０００５】
図５に示すように、ドア（図示せず）と一体に可動部材としてのストライカ１が設けられており、車体（図示せず）側には円板状のラッチ２が回動自在に支持されている。ラッチ２の外周部には、半径方向スリット２ａと半ドア検出用凹部２ｂとが設けられている。また、ラッチ２の円板形における外径からなる外周面には、揺動自在に支持されているラチェット３のアーム状に延出された端部である延出端部３ａが当接されている。なお、ラチェット３は延出端部３ａをラッチ２の外周面に押し付ける向きに図示されないばねにより弾発付勢されている。
【０００６】
ドアの閉扉時にストライカ１とスリット２ａとが係合し、その係合状態でドアの閉方向運動（ストライカ１の移動）に伴って図の矢印Ｂの向きにラッチ２が回動する。半ドア位置でラチェット３の延出端部３ａが半ドア検出用凹部２ｂに落ち込むように、図示されないばね手段により図の矢印Ｃに示される向きにラチェット３が弾発付勢されている。また、ラチェット３の上記半ドア検出用凹部２ｂに対する動きを検出して半ドア位置を検出するために、ラチェット３に設けたレバー部３ｂの動きでオンオフするマイクロスイッチ４が設けられている。なお、ドアが半ドア位置から全閉位置に至る過程で、ラチェット３の延出端部３ａは、一旦、半ドア検出用凹部２ｂから脱出して外周面に戻るようになっている。
【０００７】
そして、上記したラッチ２の回動運動を検出するために、ラッチ２と同期して回転するロータリースイッチ５が設けられている。このロータリースイッチ５を用いて開・半ドア・全閉の３状態を判別するには２つのスイッチによるオン／オフの組み合わせが考えられる。ロータリースイッチ５で２つのスイッチを構成するには、例えば図に示されるように、ラッチ２と一体に回転する回転部材６に設けられた互いに導通状態の３つのコンタクト６ａ・６ｂ・６ｃと、それらコンタクト６ａ〜６ｃとそれぞれ所定範囲で接触するように図示されないケースに固設された導電部材からなる３枚のプレート７ａ・７ｂ・７ｃとを用いることにより可能となる。なお、各プレート７ａ〜７ｃは、それぞれリード線を介して、外部制御装置などに接続される各外部接続端子５ａ・５ｂ・５ｃと接続されている。
【０００８】
例えば第３のプレート７ｃと接続されている外部接続端子５ｃをワイヤハーネスＷ３により接地し、第１及び第３のコンタクト６ａ・６ｃと第１及び第３のプレート７ａ・７ｃとにより第１のスイッチＳＷ１の開閉接点が構成され、第２及び第３のコンタクト６ｂ・６ｃと第２及び第３のプレート７ｂ・７ｃとにより第２のスイッチＳＷ２の開閉接点が構成されている。図示例ではドアの開状態において両スイッチＳＷ１・２が共にオン（閉）の状態を示している。
【０００９】
第１の外部接続端子５ａはワイヤハーネスの接続線Ｗ１を介して制御ユニット８の接続端子８ａに接続され、第２の外部接続端子５ｂは接続線Ｗ２を介して制御ユニットの接続端子８ｂに接続されている。制御ユニット８内にはＣＰＵ９が設けられており、その第１の汎用ポートＰ１にはトランジスタＱ１を用いた公知のＩ／Ｏ回路を介して上記接続端子８ａが接続され、第２の汎用ポートＰ２には同じくトランジスタＱ２を用いたＩ／Ｏ回路を介して上記接続端子８ｂが接続されている。なお、上記したマイクロスイッチ４の検出信号線が接続端子８ｃ及びトランジスタＱ３を用いた公知のＩ／Ｏ回路を介してＣＰＵ９の第３の汎用ポートＰ３に接続されている。
【００１０】
このようにしてロータリースイッチ５を用いたドア閉鎖装置の位置検出装置が構成されており、図６を参照してドア閉鎖装置の開状態から半ドア状態を経て全閉状態に至る経緯で説明する。開状態では上記したように両スイッチＳＷ１・ＳＷ２が共にオン状態であることから、両トランジスタＱ１・Ｑ２が共にオンし、両ポートＰ１・Ｐ２にはＨレベルの信号が入力する。なお、ラチェット３はラッチ２の外周面に摺接しており、それによりマイクロスイッチ４はオフ状態であり、第３の汎用ポートＰ３にはＨレベルの信号が入力している。
【００１１】
次に半ドア状態になると、回転部材６の回転量に応じて第１のコンタクト６ａが第１のプレート７ａから外れて、第１のスイッチＳＷ１がオフ状態になり、それに応じて第１の汎用ポートＰ１はＬレベルとなる。また、上記したようにラチェット３が半ドア検出用凹部２ｂに落ち込み、その状態でマイクロスイッチ４がオンするため、第３の汎用ポートＰ３はＬレベルとなる（図４の半ドア領域の前半）。
【００１２】
ドアの半ドア領域から全閉位置に至る動作に伴って、ラチェット３は半ドア検出用凹部２ｂからスリット２ａに移るが、ラッチ２におけるその途中となる半ドア検出用凹部２ｂとスリット２ａとの間の部分２ｃが外周面と同じ外径に形成されており、ラチェット３がその外径部分２ｃを乗り越える時に一旦マイクロスイッチ４がオフ状態となり、第３の汎用ポートＰ３はＨレベルとなる。
【００１３】
このような半ドア領域におけるマイクロスイッチ４のオン／オフの変化を図４の各信号の組み合わせから読み取り、ドアが確実に半ドア状態になったことを判断してドア閉鎖装置の自動全閉制御を実行する。ドアが全閉位置に達することによる回転部材６の回転量に応じて第２のコンタクト６ｂが第２のプレート７ｂから外れて、第２のスイッチＳＷ２がオフ状態となる。なお、第１のスイッチＳＷ１は上記オフ状態のままである。この時の各スイッチのオン／オフ状態の変化からドアが全閉位置に達したことを検出したら、上記自動全閉制御を終了する。
【００１４】
このようにして、ドア閉鎖装置における全閉制御時に必要なドアの各位置を確実に検出し、自動閉扉制御を行うことができる。そのためのドアの位置検出用に上記したような構成のロータリースイッチ５を用いることにより、スイッチ構造をコンパクト化することができる利点があるが、ロータリースイッチ５には、ワイヤハーネスＷ１・Ｗ２・Ｗ３の計３本のハーネスが必要となる上、制御ユニット８がドアから遠い所に搭載されている場合にはロータリースイッチ５と電気的に接続するワイヤハーネスＷ１・Ｗ２・Ｗ３が長いものとなる。ボディとドアとの間にあっては種々のアクチュエータ用給電線や信号線が多数配線されているものがあり、そのような場合には少しでも配線の本数を減らすことが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を解決して、配線の本数を削減可能なロータリースイッチ及び車両用開閉体閉鎖装置の位置検出用ロータリースイッチを実現するために本発明に於いては、外部の可動部材と連結される回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する本体と、前記回転部材及び前記本体の一方に設けられたコンタクトと、前記回転部材及び前記本体の他方に設けられたリレープレートと、前記コンタクト及び前記リレープレート間の導通状態を外部に信号出力するための第１及び第２の外部接続端子とを有し、前記コンタクトと前記リレープレートとにより前記回転部材の異なる３つの回転位置に応じてオンオフの組み合わせが変化する第１及び第２のスイッチが構成され、前記第１及び第２の外部接続端子間に前記第１及び第２のスイッチが互いに並列に接続されていると共に、少なくとも前記第１の外部接続端子と前記第２のスイッチとの間に電圧可変手段が接続されているものとした。
【００１６】
さらに、前記異なる回転位置は、前記第１及び第２のスイッチの双方がオフする第１範囲と、前記第１のスイッチのみがオンする第２範囲と、前記第１及び第２のスイッチの双方がオンする第３範囲とからなるものとした。
【００１７】
また、車両の開閉体閉鎖装置の開位置・半開位置・閉位置の３位置を判別するべく当該開閉体に連動するように設けられた回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する本体と、前記回転部材及び前記本体の一方に設けられたコンタクトと、前記回転部材及び前記本体の他方に設けられたリレープレートと、前記コンタクト及び前記リレープレート間の導通状態を外部に信号出力するための第１及び第２の外部接続端子とを有し、前記コンタクトと前記リレープレートとにより前記回転部材の前記３位置に応じてオンオフの組み合わせが変化する第１及び第２のスイッチが構成され、前記第１及び第２の外部接続端子間に前記第１及び第２のスイッチが互いに並列に接続されていると共に、少なくとも前記第１の外部接続端子と前記第２のスイッチとの間に電圧可変手段が接続されているものとした。
【００１８】
さらに、前記３位置は、前記第１及び第２のスイッチの双方がオフする第１範囲と、前記第１のスイッチのみがオンする第２範囲と、前記第１及び第２のスイッチの双方がオンする第３範囲とからなるものとした。
【発明の効果】
【００１９】
このように本発明によれば、第１及び第２の外部接続端子間に第１及び第２のスイッチが互いに並列に接続されていると共に、少なくとも第１の外部接続端子と第２のスイッチとの間に電圧可変手段が接続されていることから、例えば第１の外部接続端子の電圧変化を検出するように、第２の外部接続端子を接地することにより、両スイッチがオフの場合には第１の外部接続端子が所定の電圧印加状態になり、第１のスイッチがオンで第２のスイッチがオフの場合には第１の外部接続端子は電圧可変手段により分圧された電圧印加状態になり、両スイッチがオンの場合には第１の外部接続端子が接地状態となる。これにより、両外部接続端子に接続する２本の信号線で３状態を検出することができ、従来の３本の信号線を用いたものに対して信号線の数を減らすことができ、信号線の配線レイアウトをコンパクト化し得る。
【００２０】
また、車両としての自動車の開閉体閉鎖装置の開状態・半ドア状態・全閉状態の位置検出用に上記ロータリースイッチを用いることができ、その場合にはボディとドアとの間を通るワイヤハーネスの本数を低減することができるため、ワイヤハーネスの配線回りをコンパクト化し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、従来例として述べた図５に対応する本発明に基づくドア閉鎖装置の回路構成図であり、（ａ）はその要部、（ｂ）は本発明のロータリースイッチの簡略回路図である。なお、上記従来例の図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００２２】
図示されないドアとボディとの設けられたドア閉鎖装置の機械系を構成するラッチ機構は図５と同じであって良く、同一構造のストライカ１・ラッチ２・ラチェット３が設けられ、同様にラチェット３に連動するマイクロスイッチ４が配設されていると共に、ラッチ２と同期して回転するロータリースイッチ５が設けられている。
【００２３】
ロータリースイッチ５の回転部材６には適所に３つのコンタクト６ａ・６ｂ・６ｃが互いに電気的に導通状態で配設されている。それら各コンタクト６ａ〜６ｃは図示しないケースに固設された導電部材からなる３枚のプレート７ａ・７ｂ・７ｃに弾性的に接触するよう配されている。また、各プレート７ａ〜７ｃは、回転部材６の回転方向にそれぞれ所定の長さ（角度）を有するように円弧状に形成されている。
【００２４】
このようにして、第１及び第３のコンタクト６ａ・６ｃと第１及び第３のプレート７ａ・７ｃとにより第１のスイッチＳＷ１の開閉接点が構成され、第２及び第３のコンタクト６ｂ・６ｃと第２及び第３のプレート７ｂ・７ｃとにより第２のスイッチＳＷ２の開閉接点が構成されている点は、上記従来例と同様である。
【００２５】
ロータリースイッチ５には、制御ユニット８の接続端子８ａと接続される第１の外部接続端子５ａと、接地される第２の外部接続端子５ｂとが設けられている。第１の外部接続端子５ａには、プレート７ａが直接に接続されていると共にプレート７ｂが電圧可変手段としての抵抗Ｒ１を介して接続され、第２の外部接続端子５ｂにはプレート７ｃが接続されている。抵抗Ｒ１は、例えば、ロータリースイッチ５のケース（本体）を合成樹脂製とした場合には、そのケースにおける第１のプレート７ａと第１の外部接続端子５ａとを接続する配線材と第２のプレート７ｂとの間にチップ抵抗を接続しモールドする構造であって良い。
【００２６】
制御ユニット８にあっては、主制御を行うＣＰＵ９が設けられており、そのＡＤポートＰadに上記接続端子８ａが接続されている。なお、接続端子８ａすなわち第１の外部接続端子５ａがオープン状態ではＡＤポートＰadに所定の電圧が印加されるように、接続端子８ａ及びＡＤポートＰad間には定電圧電源Ｖcc及び抵抗Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４が接続されている。
【００２７】
また、マイクロスイッチ４のオンオフ信号がＣＰＵ９のスイッチ信号入力用のスイッチポートＰswに入力するように、マイクロスイッチ４の一対の接続線の一方が電源Ｖccと接続されている接続端子８ｂに接続され、他方が接続端子８ｃに接続されている。なお、接続端子８ｃはトランジスタＱ１を用いたＩ／Ｏ回路を介してスイッチポートＰswと接続されている。図では、マイクロスイッチ４のオフ状態で接続端子８ｃがオープンとなってスイッチポートＰswがハイ（Ｈ）レベルとなり、マイクロスイッチ４のオン状態で接続端子８ｃが所定の電圧印加状態となってスイッチポートＰswがロー（Ｌ）レベルとなる。
【００２８】
このようにして構成された本発明の図示例における作動要領について図２を参照して以下に示す。まず、図１のドア開状態（第１範囲）では各コンタクト６ａ〜６ｃと各プレート７ａ〜７ｃとの位置関係は図示のようになっており、その状態では接地されているコンタクト６ｃ以外の各コンタクト６ａ・６ｂはそれぞれ対応する各プレート７ａ・７ｂに対して非接触状態であり、第１及び第２のスイッチＳＷ１・ＳＷ２が共にオフ状態である。したがって、第１の外部接続端子５ａがオープン状態であることにより、ＡＤポートＰadには所定の高電圧Ｖ１（例えば１３．５Ｖ）が印加される。なお、マイクロスイッチ４はオフ状態であり、スイッチポートＰswはＨレベル状態である。
【００２９】
ドアの閉扉動作により、ストライカ１は図１の二点鎖線で示される状態から矢印Ａで示されるように移動して実線で示される状態になり、さらに閉扉動作によりストライカ１とスリット２ａとが係合し、ドアの閉扉に伴うストライカ１の移動に応じてラッチ２が矢印Ｂに示される方向に回転する。ラッチ２が所定量（角度）回転すると半ドア検出用凹部２ｂにラチェット３の延出端部３ａが落ち込み、その運動に伴ってラチェット３のレバー部３ｂが矢印Ｃの向きに変位してマイクロスイッチ４がオンする（図３）。
【００３０】
これにより、図２の半ドア領域の前半の状態（第２範囲）となる。すなわち、図３に示されるようにコンタクト６ｃが接地状態でコンタクト６ｂとプレート７ｂとが接触（第２のスイッチＳＷ２がオン）するが、コンタクト６ａとプレート７ａとは非接触状態（第１のスイッチＳＷ１がオフ）のため、第１の外部接続端子５ａは抵抗Ｒ１を介して接地され、それにより定電圧Ｖccが分圧された定電圧Ｖ２（例えば７Ｖ）がＡＤポートＰadに印加される。また上記したように、マイクロスイッチ４がオンするためスイッチポートＰswはＬレベル状態となる。
【００３１】
半ドア状態でドアの閉扉動作が進むと、ストライカ１に押されてラッチ２が矢印Ｂ方向にさらに回転するとラチェット３の延出端部３ａは一旦半ドア検出用凹部２ｂから脱出して半ドア検出用凹部２ｂとスリット２ａとの間の部分２ｃに乗り上げる。それによりマイクロスイッチ４はオフ状態になる。この状態でも各コンタクト６ａ〜６ｃと各プレート７ａ〜７ｃとの関係は上記半ドア状態のままであり、したがって各ポートＰad・Ｐswの電圧レベルは図２の半ドア領域の後半部分に示されているようになる。
【００３２】
そしてドアが全閉位置（領域）に達すると、図４に示されるようにラチェット３の延出端部３ａが今度はスリット２ａ内に落ち込み、それによりマイクロスイッチ４が再びオンする（スイッチポートＰswがＬレベル状態）。なお、ラッチ２が図の矢印Ｂに示される向きとは逆向きに弾発付勢されていることにより、延出端部３ａがスリット２ａ内に落ち込んだ状態でスリット２ａの壁部分と係合するため、ラッチ２が開方向の回転を阻止されるため、ドアの全閉状態が保持される。
【００３３】
この全閉状態では、コンタクト６ｃが接地状態でコンタクト６ａがプレート７ａと接触する。したがって、第１の外部接続端子５ａが接地され、ＡＤポートＰadがＬレベル（０Ｖ）になり、図２の全閉領域の状態（第３範囲）となる。
【００３４】
このようにして、ドアの開状態から半ドア・全閉状態の各状態を判別することができるため、そのためのロータリースイッチ５からの信号線は、図示例では第１の外部接続端子５ａと接続端子８ａとを接続するワイヤハーネスＷ４と、外部接続端子５ｃを接地するためのワイヤハーネスＷ３の計２本となる。したがって、信号線の本数を低減することができ、ワイヤハーネスの本数を減らして配線の取り回し性を向上することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、上記ＡＤポートＰadにより電圧レベルの３状態を判別するようにしたが、ＣＰＵを含むＩＣチップにおいて、ＡＤポートを有しかつアナログ電圧をデジタル変換して内部でレベルの違いを判別するものは安価なチップで構成可能であり、そのためにコスト高となるという問題が生じることはない。
【００３６】
さらに、本実施の形態においては、電圧変更手段として抵抗R1を用いているが、これに限らず、例えばダイオードの電圧降下特性を利用することもできる。例えばシリコン系ダイオードを用いる場合、その電圧降下量は０．６Ｖくらいであるので、これを３つ直列接続して１．８Ｖの電位差をＡＤポートで判定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明にかかるロータリースイッチは、その信号線を減らすことができ、３位置判別にロータリースイッチを用いる装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明が適用された自動車用ドア閉鎖装置の回路構成図であり、（ｂ）はロータリースイッチ部分の簡略回路図である。
【図２】図１の閉鎖装置におけるロータリースイッチ及びマイクロスイッチの出力信号を示す図である。
【図３】半ドア状態を示す図１に対応する部分図である。
【図４】全閉状態を示す図１に対応する部分図である。
【図５】従来の自動車用ドア閉鎖装置の回路構成図である。
【図６】図５の閉鎖装置におけるロータリースイッチ及びマイクロスイッチの出力信号を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ストライカ
２  ラッチ
３  ラチェット
４  マイクロスイッチ
５  ロータリースイッチ、５ａ  第１の外部接続端子、５ｂ  第２の外部接続端子
６  回転部材、６ａ・６ｂ・６ｃ  コンタクト
７ａ・７ｂ・７ｃ  導電性プレート
８  制御ユニット
９  ＣＰＵ
Ｐad  ＡＤポート
Ｐsw  スイッチポート
【図１】
2007324055.tif 000003
【図２】
2007324055.tif 000004
【図３】
2007324055.tif 000005
【図４】
2007324055.tif 000006
【図５】
2007324055.tif 000007
【図６】
2007324055.tif 000008